不良地质公路隧道施工安全管理
2017-09-10谷久乐
谷久乐
摘 要:本文对隧道工程施工的特点作了总结,对岩溶隧道、瓦斯隧道、大断面黄土隧道等施工安全技术管理内容进行了介绍,并提出了施工安全管理措施,通过加强不良地质公路隧道施工安全管理,可保证施工人员人身安全,提高工程建设质量。
关键词:不良地质;公路隧道;施工;安全管理
隧道施工是工程建设中的重要阶段,并且管理是否到位关乎着施工人员及使用者的生命安全,同时由于我国地质地貌较为复杂,受自然因素较大,不同的隧道工程在施工中具有不同程度的危险状况,因此加强不良地质隧道施工的安全管理探讨,提高安全防范意识,对于保证施工安全,提高施工质量具有重要作用。
1 隧道工程施工的特点
(1)隐蔽性大;在隧道工程施工过程中,虽然会进行地质勘查作业,但由于地质勘察点并非全线满布,所以具有较大的隐蔽性,随时有可能发生意想不到的、与地址资料不吻合的情况。(2)作业空间小;隧道施工需要的设备较多,占地面积较大,加上施工人员较多,人员和设备还要相互协调和配合,因此施工作业具有空间小、作业面狭窄,干扰较大的特点。(3)作业秩序性强;由于隧道工程纵长,施工过程必须严格按照一定的顺序进行循环作业,是一种不可逆作业,所以作业的秩序性强,不能随意变动。(4)作业综合性强;由于隧道施工的特殊性,通常要在同一个工作环境条件下进行多工种的作业,如掘进、支护、通风换气、照明、出渣、排水等。(5)作业环境恶劣;施工空间内狭窄潮湿,噪声污染严重,粉尘、烟雾、有害气体多,光线暗,地质条件不稳定等不良因素,对施工人员的健康、心理状况具有负面影响。(6)作业危险性大;由于地质条件不稳定的因素,随时都有发生施工事故的危险,严重威胁施工人员的生命安全,因此必须引起极高的重视。
2 不良地质公路隧道施工安全技术管理
2.1 岩溶隧道
当隧道穿越可溶性的岩层时,可能遇有岩溶,而对于小型溶洞的处理应进行堵塞。位于隧道底部位置的小溶洞,可采用换填片石、干砌片石、浆砌片石回填压实,或采用隧道底板梁通过;位于隧道边墙位置的小溶洞,可采用浆砌片石封堵,并加强混凝土衬砌封闭;而对于拱部以上的溶洞,应视溶洞的岩石破碎程度,采用喷锚支护加固,并加设护拱防护。
2.2 瓦斯隧道
首先隧道内所有的固定、移动设备、电器开关、照明装置均要采用防爆型,在瓦斯隧道内,不得有明火作业,洞内、洞口严禁吸烟,且进洞人员需穿棉制品,同时瓦斯排放包括瓦斯引排、抽放瓦斯或自然排放,因此需封堵瓦斯,注水泥浆或其它材料,以通过堵塞岩层或煤层裂隙,阻止瓦斯渗入,之后及时对开挖面进行喷混凝土封闭,并尽快进行封闭衬砌,衬砌宜采用气密性混凝土,而当煤层厚度大于0.3m,且有瓦斯突出危险性时,必须进行揭煤施工,但要注意,揭煤前应先进行超前钻孔,探测煤层的层位、倾角、厚度、岩性、地质构造等情况。
2.3 长输管道隧道
俗话说“山有多高,水有多长”,对于山区,特别是喀斯特地貌发育的石灰岩地区,山体内水系发达,有裂隙水、溶洞水,甚至暗河,隧道施工时往往会发生涌水现象,严重的会导致涌泥事故。因此一般情况下,设计往往采用引、堵、越、绕等措施避免向隧道内涌水,同时对于岩性和地层稳定性较差的长输管道隧道,为防止塌方对管道构成危胁,可将隧道进行全衬砌,管道敷设于隧道的一侧,在管道顶部及两侧需浇筑钢筋混凝土沟槽,钢筋混凝土标号为C25。其次在管道敷设施工完成后,仔细检查隧道内墙壁,对裂缝用M20水泥砂浆封堵,并且洞口要用MU20块石封堵,厚度为250mm,或采用红砖封堵,厚度为240mm,水泥砂浆为M10,隧道内有排水沟的,应在墙上设置排水口,而对于高寒地区,当管道采用支墩或沟槽敷设时,为防止油品因天气寒冷析蜡造成管道“灌肠”事故,在隧道口封堵前,还需对输油管道进行保温处理。
2.4 大断面黄土隧道
黄土在我国西北有着广泛的分布,其有着显著的垂直节理、土质疏松的、干燥时较坚硬的特点,在大断面黄土隧道施工中,一旦遇水侵泡,容易发生剥落、侵蚀和湿陷现象。对于此地区的隧道施工安全技术管理,首先需对开挖后的含水率及隧底地基承载力进行检测,含水率超过20%的地段,必须采取单工序作业,并根据现场含水率变化情况,改变开挖工法及支护形式、参数,若地基承载力低于设计的地段必须上报,并采取换填或挤密桩处理,以保证隧底的承载力。其次为减少隧道内水对围岩的浸泡及破坏,要配备储水装置,但需减少水对隧道围岩暴露段及成型段浸扰,而对于裂隙水丰富地段,需采取收集引排措施,仰拱端头采用防水板制作的可移动式抗渗集水坑,并且对集水坑内的积水应及时收集处理,以保证围岩不被水长期浸泡,有效提高圍岩自稳性及安全系数。
2.5 软弱围岩隧道
软弱围岩指岩质软弱、承载能力弱、节理裂缝发育、结构破碎的围岩,该类工程岩体破碎松散,遇水易软化,岩体结构面易出现瘫软和滑塌现象,因此在施工安全管理中,需注意以下几点:(1)在软弱围岩地段或洞口偏压浅埋地段,可使用CD法和CRD方法进行开挖,同时也需考虑到施工方法的适应性和实用性,各工序的开展需遵循“先核查、引排水、短进尺、少扰动、早成环、勤量勘察、快衬砌、工序紧”的策略;(2)必须选用正确、合适的支护方法,依据“宁强勿弱”的原则,严格按照初期支护参数进行施工,同时还需在隧道开挖之后,及时进行初期支护开挖及封闭成环,特别是在边墙开挖后,钢架必须及时落底接长。(3)实时掌握掌子面地质和水文的变化情况,并按照程序进行变更优化的报批手续,以为设计的优化做好基础工作,提供可靠的基本信息。
3 不良地质公路隧道施工安全措施管理
3.1 加强风险勘测
首先应成立安全管理小组,负责施工过程中的风险勘测工作,做好各个部门之间工作分配,以加强其生产安全的责任意识,顺利完成施工工作,同时各部门要相互合作,加强彼此之间的监督,同时施工负责人应坚持统筹兼顾,及时排除隧道施工过程中可能出现的各类安全隐患,做好施工期间不同地质的风险评估与应对措施,以保证施工工作顺利完成。其次引导施工人员提升自身的安全意识,善于发现施工中的安全问题,并及时向有关部门反映,以减少不必要的安全事故发生。
3.2 落实安全责任制
不良地质隧道施工安全管理制度要以“项目经理亲自挂帅、专职安全员直接负责、全员参与”为原则,并按照“安全第一、预防为主”的原则,建立健全安全组织结构和安全管理制度,以有组织、有领导的展开安全管理活动。其次项目部要制定安全目标,应经常对施工安全进行定期和不定期的监督检查,并加强安全目标管理和各项安全制度的执行情况,及时分析安全动态,从而提高安全管理水平,将安全隐患消除在萌芽状态。
4 结束
总之,不良地质隧道建设因其施工中众多的不确定性因素,安全事故频频发生,造成了重大的人员伤亡和经济损失,并严重影响了工程工期。因此必须提高施工人员的安全防范意识,采取相应的应急措施,加以解决异常情况,同时做好安全管理的所有重点工作,以减少安全事故的发生,促进隧道工程行业的快速发展。
参考文献:
[1] 张永军.高速公路隧道施工安全管理[J].中华建设,2014(11).
[2] 郝辉.公路隧道施工安全管理技术应用探讨[J].山东工业技术,2016(05).
[3] 刘冬雪.不良地质条件下的隧道安全施工[J].交通科技与经济,2008(04).endprint